К вопросу о юго-западной и южной границах распространения солянокупольной тектоники в Нижнем Поволжье
Ю.А.СУДАРИКОВ
Вопросу о юго-западной и южной границе области соляно-купольной тектоники в Нижнем Поволжье в геологической литературе уделено сравнительно мало внимания, несмотря на то, что решение этой задачи имеет существенное значение для геологопоисковых и разведочных работ на нефть и газ.
В геологическом строении Нижнего Поволжья, являющегося западной частью Северо-Каспийской низменности, имеется несомненное сходство со строением типичных солянокупольных районов. Это прежде всего отражается в общности гравиметрического плана.
Гравиметрическая картина Нижнего Поволжья была впервые описана А.Н. Степановым [5], а потом рядом других исследователей [2, 6, 7].
А.Н. Степанов [5] пришел к заключению, что наблюдающееся в Нижнем Поволжье распределение максимумов и минимумов силы тяжести связано с глубиной залегания древних тяжелых пород. Зоны максимумов рассматривались как возможные поднятия, а зоны минимумов - опускания этих пород. Далее А.Н. Степанов предполагал, что в зонах минимумов «могут и не быть соляные структуры».
Н.Ю. Успенская [6] вполне определенно рассматривала Нижнее Поволжье как район солянокупольной тектоники и объединяла его с Урало-Эмбенской областью в одну геологическую провинцию.
Сейсмические исследования на Волге в районе Соленого Займища показали [7], что гравитационному минимуму соответствует антиклинальное поднятие, имеющее форму, близкую к соляным куполам.
Бурение, проведенное в Нижнем Поволжье в послевоенные годы, установило присутствие здесь пермских отложений в тех же фациях, что и в Урало-Эмбенской солянокупольной области. По данным М.Ф. Колбина [2] одна из скважин, заложенных на локальном максимуме силы тяжести у г. Красноармейск, вскрыла глины пермского возраста на глубине 980 м, а на глубине 1100 м - каменную соль, по которой прошла 650 м не достигнув подсолевых отложений. Другая скважина, удаленная от первой на 750 м, вскрыла ангидритово-доломитовую толщу пермского возраста, по которой прошла 150 м. В надсолевых отложениях Красноармейский купол представляет небольшую брахиантиклиналь почти меридианальной ориентировки со сводом, сложенным палеогеновыми отложениями и нарушенным поперечным сбросом. Юго-восточнее Красноармейска сульфатные породы вскрыты у с. Вязовка всего на глубине 474 м. Переход солянокупольной тектоники на правый берег Волги не вызывает сомнения. В Нижнем Поволжье бакинские и более молодые отложения образуют куполовидные структуры, часть из которых совпадает с гравитационными аномалиями, а некоторые из них отражаются в рельефе в виде слабых поднятий. При приближении к их сводам возрастает песчанистость отложений и уменьшаются их мощности. М.Ф. Колбин [2] объясняет эти явления соляным тектогенезом. М.В. Проничева [4], изучавшая геоморфологию описываемого района, некоторые из установленных ею новейших поднятий также связывает с проявлением солянокупольной тектоники.
На западе Северо-Каспийская впадина ограничена Доно-Медведицким валом. На продолжении этого вала установлена система дислокаций, вытянутых с северо-северо-востока на юго-юго-запад, продолжающая Доно-Медведицкий вал почти до Котельниково (рис. 2). Таким образом, южное окончание вала оказывается расположенным в пределах той части платформы, где роль фундамента принадлежит дислоцированным и метаморфизованным отложениям каменноугольного возраста. Они были вскрыты скважиной в районе Котельникова на глубине 380 м.
На юге Северо-Каспийская впадина ограничена сооружением, которое обычно называют погребенным кряжем Карпинского, а мы называем его Доно-Каспийским валом.
Доно-Каспийский вал (рис. 2) является крупной платформенной зоной поднятий, расположенной на юго-восточном продолжении обнаженного Донбасса. Простирание вала прослежено с северо-запада на юго-восток от р. Дон вдоль Сальско-Манычской гряды через Черные земли до Каспийского моря (400 км). Вал ассиметричен. Структурно более выражено юго-западное крыло, где падение третичных отложений достигает 3-5° и даже 9°. На противоположном крыле падение слоев не превышает 1-1,5°. Ряд различных по величине локальных поднятий осложняет сводовую часть и склоны вала. Доно-Каспийскому валу соответствует зона положительных аномалий силы тяжести и резкий отрицательный магнитный эффект (рис. 1).
Доно-Каспийский вал располагается в пределах так называемых линий «Карпинского» или «Зачаточного» кряжа, который по А.П. Карпинскому протягивается от Келецко-Сандомирских дислокаций Польши через Донбасс к Мангышлаку. Ф.Ф. Голынец [1], описавший рассматриваемое тектоническое сооружение, назвал его «погребенным кряжем». Это название передает ту особенность вала, что в его пределах фундамент платформы сложен метаморфизованными и дислоцированными отложениями каменноугольного возраста (углы падения от 40 до 90°). Такие породы были вскрыты в западной части вала у ст. Куберле на глубине 380 м, восточнее на Белоглинской антиклинали на глубине 1720 м, а у Каспийского моря на Промысловом поднятии на глубине более 2000 м. Западную часть вала Ф.П. Пантелеев [3] называл Южно-Ергенинским антиклиналом. Последнее название не является точным в географическом смысле и не отражает полностью размеры и простирание вала. Поэтому предлагается заменить его точным географическим названием, сочетающим все основные характеристики сооружения, и именовать его Доно-Каспийским валом.
Таким образом, Северо-Каспийская впадина с запада и юга обрамлена крупным валообразным сооружением. Непосредственным ограничением области солянокупольной тектоники служат структуры меньших размеров, осложняющие внутренний склон дуги, образованной Доно-Медведицким и Доно-Каспийским валами. На западе эти поднятия, представляющие пологие, вытянутые с северо-востока на юго-запад брахиантиклинали, прослеживаются от Сталинграда до Котельникова. К юго-востоку от Котельникова располагается Заветненское поднятие (рис. 2), выполняющее роль замка (вершины) дуги, где происходит изменение ее простирания с северо-восточного на юго-восточное. Это поднятие представляет крупную брахиантиклиналь юго-восточного простирания, имеющую протяженность около 40 км, а ширину 25 км. Установленная высота поднятия в палеогеновых отложениях 150 м. Далее на юго-восток вдоль границы солянокупольной области обнаруживаются еще локальные поднятия, имеющие такое же строение, как и Заветненская брахиантиклиналь.
Строение этих поднятий таково, что не остается сомнения в их бессолевой природе. Заветненское и другие юго-восточные поднятия располагаются в полосе крупных локальных магнитных максимумов (см. рис. 1). С юга область распространения солянокупольной тектоники ограничивается Астраханским сводом (см. рис. 2), который осложнен несколькими более мелкими поднятиями. Крупный максимум силы тяжести, отвечающий рассматриваемой структуре, превышает по своим значениям величины гравитационного поля, характерного для Доно-Каспийского вала. Небольшая гравиметрическая депрессия (V на рис. 1) совпадает с пологой синклиналью, отделяющей гребневую часть Доно-Каспийского вала от осложняющего его северный склон Астраханского сводового поднятия. Северный и северо-западный склоны поднятия погружаются в Северо-Каспийскую впадину. С востока его ограничивает соляный купол Азау. В этих пределах ориентировочная длина поднятия по большой оси, имеющей широтное простирание, 100 км, ширина 50 км. В состав фундамента в Астраханском районе входят породы пермского возраста. Астраханская опорная скважина на глубине 1952 м вошла в артинские отложения и прошла по ним 346 м [8]. Породы эти несут следы метаморфизации и резко дислоцированы. Углы падения составляют 45-60° и иногда достигают 80°.
Приведенные данные не только еще раз свидетельствуют о распространении солянокупольной тектоники между Ергенями и Волгой, но и фиксируют западную и южную границы области ее развития. Положение границ подтверждается и геоморфологическими наблюдениями М.В. Проничевой.
Область развития солянокупольной тектоники в Нижнем Поволжье и ограничивающие ее бессолевые поднятия являются перспективными для поисков нефтяных и газовых залежей. В пределах Астраханского сводового поднятия приток воды с нефтью был получен в скважине, расположенной в 12 км к западу от Астрахани (Тинаки). Суточный дебит воды хлор-кальциевого типа достигал 20 м3, а дебит нефти - 0,72 м3. Нефть легкая, удельным весом 0,832. Отсутствие благоприятных структурных условий явилось, вероятно, причиной таких малых дебитов. Однако тинакская скважина показала нефтеносность юрских отложений в Нижнем Поволжье. Бурение на Волге у с. Разночиновка в 60 км от Астрахани установило нефтепроявления в байосских отложениях. Таким образом, имеется еще одно доказательство перспективности юрских отложений.
Кроме залежей, приуроченных к соляным куполам и бессолевым антиклиналям, можно встретить и экранированные залежи, связанные с выклиниванием юрских отложений вдоль восточного склона Доно-Медведицкого вала и в центральной части Доно-Каспийского вала.
Вторым объектом поисков нефти и газа в Нижнем Поволжье должны явиться нижнемеловые отложения, возможная продуктивность которых определяется промышленными запасами газа, открытыми в восточной части Доно-Каспийского вала на Промысловском поднятии.
ЛИТЕРАТУРА
1. Голынец Ф.Ф. Геологическое изучение Калмыцко-Сальских степей и перспективы района на основе работ 1932 г. Тр. Сев.- Кавк. конф. геол.-нефт. УП, 1934.
2. Колбин М.Ф. Новые данные по геоморфологии, тектонике и гравитационной характеристике куполовидных поднятий на правобережье р. Волги, ниже г. Сталинграда. Бюлл. МОИП, отд. геол., т. XXII, вып. 6, 1938.
3. Пантелеев Ф.П. Геологическое строение и газоносность Южных Ергеней. Гостоптехиздат, 1947.
4. Проничева М.В. О проявлении новейшей тектоники в Северном Прикаспии. Геология нефти, 1957, 3.
5. Степанов А.Н. Некоторые выводы из результатов гравиметрической съемки правобережья Нижней Волги. Бюлл. МОИП, отд. геол., т. XII, вып. 4, 1934
6. Успенская Н.Ю. Проблема нефтеносности Калмыцко-Сальских и Нижневолжских степей. ОНТИ, 1935.
7. Успенская Н.Ю. Нижняя Волга как объект нефтяной разведки. Советская геология, т. IX, 1939.
8. Эвентов Я.С. Западная часть Прикаспийской впадины, очерки по геологии СССР. Гостоптехиздат, 1956.
МНИ
Рис. 1. Распределение гравитационных и магнитных аномалий в Нижнем Поволжье и Сало-Ергенинской возвышенности.
1-поле положительных значений силы тяжести; 2 - поле отрицательных значений силы тяжести; 3 - локальные максимумы силы тяжести; 4 -локальные минимумы силы тяжести; 5 - зоны сгущенных изоаномал; 6-относительные гравиметрические депрессии; 7-магнитные максимумы; 8-магнитные минимумы. А - Сарпинский минимум силы тяжести; Б-Приволжский максимум силы тяжести; В - Астраханский максимум силы тяжести; Г - относительная гравиметрическая депрессия, разделяющая Приволжский и Астраханский максимумы; Д - относительная гравиметрическая депрессия, отделяющая Астраханский максимум от поля положительных значений силы тяжести Доно-Каспийского вала, а - Заветненский максимум Та; б-Моловодско-Астраханский максимум Та; в –Сарпинский максимум Та; г - Доно-Каспийский максимум Та.
Рис. 2. Схематическая структурно-геологическая карта Нижнего Поволжья и Сало-Ергенинской возвышенности.
1-нижний мел; 2 - верхний мел; 3 - палеоцен; 4-эоцен; 5 - олигоцен; 6-миоцен; 7- плиоцен; 8-стратоизогипсы подошвы олигоцена; 9-локальные поднятия при отсутствующем олигоцене; 10-группы поднятия; 11-граница области солянокупольной тектоники. А - Северо-Каспийская впадина, ее Нижневолжский участок; Б - Доно-Медведицкий вал; его юго-восточное окончание; В-Доно-Каспийский вал.